2023屆北京市對外經(jīng)貿(mào)大學(xué)附屬中學(xué)高二物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題含解析

2022-2023高二下物理期末模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，矩形線框在勻強(qiáng)磁場中做的各種運(yùn)動，能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）A． B．C． D．2、如圖甲所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，有一匝數(shù)為n，面積為S，總電阻為r的矩形線圈abcd繞軸OO’做角速度為ω的勻速轉(zhuǎn)動，矩形線圈在轉(zhuǎn)動中可以保持和外電路電阻R形成閉合電路，回路中接有一理想交流電流表．圖乙是線圈轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢e隨時間t變化的圖象，下列說法中正確的是A．從tl到t3這段時間穿過線圈磁通量的變化量為2nBSB．從t3到t4這段時間通過電阻R的電荷量為Nbs/RC．t3時刻穿過線圈的磁通量變化率為nBSωD．電流表的示數(shù)為3、如圖所示，一定質(zhì)量的氫氣(可看作理想氣體)由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C，設(shè)由A到B、由B到C的過程外界對氣體做的功分別為W1、W2，氣體從外界吸收的熱量分別為Q1、Q2，則A．，B．，C．D．4、如圖所示，在一個帶活塞的容器底部有一定量的水，現(xiàn)保持溫度不變，上提活塞，平衡后底部仍有部分水，則（）A．液面上方水蒸氣的密度和壓強(qiáng)都不變B．液面上方水蒸氣的質(zhì)量增加，密度減小C．液面上方水蒸氣的密度減小，壓強(qiáng)減小D．液面上方的水蒸氣從飽和變成未飽和5、下列有關(guān)光學(xué)現(xiàn)象的說法中正確的是A．沙漠中會出現(xiàn)“蜃景”現(xiàn)象，這是光的全反射現(xiàn)象B．太陽光通過三棱鏡形成彩色光譜，這是光的干涉現(xiàn)象C．肥皂泡在陽光照耀下會呈現(xiàn)彩色，這是光的衍射現(xiàn)象D．光經(jīng)過大頭針尖兒時，大頭針尖兒邊緣輪廓會模糊不清，這是光的衍射現(xiàn)象6、如圖所示，A、B兩顆人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，其中A衛(wèi)星離地面的高度等于地球半徑，B衛(wèi)星為近地衛(wèi)星．已知地球的半徑為R，萬有引力常量為G，下列說法不正確的是A．衛(wèi)星內(nèi)的物體均處于完全失重狀態(tài)B．若A衛(wèi)星的運(yùn)行速度大小為v，則B衛(wèi)星的運(yùn)行速度大小為2vC．A衛(wèi)星的發(fā)射速度大于B衛(wèi)星的發(fā)射速度D．若已知B衛(wèi)星的運(yùn)行周期T，可算出地球的平均密度二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、下列說法正確的是()A．振子向平衡位置運(yùn)動時，加速度與速度方向相同B．在干涉現(xiàn)象中，振動加強(qiáng)點(diǎn)的位移總比減弱點(diǎn)的位移要大C．單擺在周期性外力作用下做受迫振動，其振動周期與單擺的擺長無關(guān)D．火車鳴笛向我們駛來，我們聽到的笛聲頻率比聲源發(fā)出的頻率高E.當(dāng)水波通過障礙物時，若障礙的尺寸與波長差不多，或比波長大的多時，將發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象8、關(guān)于熱學(xué)規(guī)律，下列說法正確的是（）A．第二類永動機(jī)不能制成，因為它違反了能量守恒定律B．一定質(zhì)量的理想氣體在等溫壓縮過程中，一定向外界放出熱量C．熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體D．利用高科技手段，可以使散失在環(huán)境中的內(nèi)能全部重新收集起來加以利用9、用一段橫截面半徑為r、電阻率為ρ、密度為d的均勻?qū)w材料做成一個半徑為R(r<<R)的圓環(huán)。圓環(huán)豎直向下落入如圖所示的徑向磁場中，圓環(huán)的圓心始終在N極的軸線上，圓環(huán)所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。圓環(huán)在加速下落過程中某一時刻的速度為v，忽略電感的影響，則A．此時在圓環(huán)中產(chǎn)生了(俯視)順時針的感應(yīng)電流B．此時圓環(huán)受到豎直向下的安培力作用C．此時圓環(huán)的加速度D．如果徑向磁場足夠深，則圓環(huán)的最大速度10、一列簡諧橫波在某時刻的波形圖如圖所示，此時刻質(zhì)點(diǎn)P的速度為v，經(jīng)過1.0s它的速度大小、方向第一次與v相同，再經(jīng)過0.2s它的速度大小、方向第二次與v相同，則下列判斷中正確的是___________A．波沿x軸負(fù)方向傳播，波速為5m/sB．波沿x軸正方向傳播，波速為5m/sC．若某時刻質(zhì)點(diǎn)M到達(dá)波谷處，則質(zhì)點(diǎn)P一定到達(dá)波峰處D．質(zhì)點(diǎn)M與質(zhì)點(diǎn)Q的位移總是大小相等、方向相反E.從圖示位置開始計時，在2.0s時刻，質(zhì)點(diǎn)P的位移為20cm三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學(xué)利用光電傳感器設(shè)計了測定重力加速度的實驗，實驗裝置如圖1所示，實驗器材有鐵架臺、光電計時器、小鋼球等．鐵架臺上端固定一個電磁鐵，通電時，小鋼球被吸在電磁鐵上，斷電時，小鋼球自由下落．（1）先將光電門固定在A處，光電計時器記錄下小球經(jīng)過光電門的時間，量出小球釋放點(diǎn)距A的距離為h0，測出小球的直徑d（d遠(yuǎn)小于h0）．則小球運(yùn)動到光電門處的瞬時速度v=________，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=________．用題中所給字母表示）（2）若某次實驗時光電計時器記錄下小鋼球經(jīng)過光電門的時間為，請你判斷此時光電門距A處的距離________．（用（1）中所給字母表示）（3）由于直尺的長度限制，該同學(xué)改測光電門位置與其正上方固定點(diǎn)P（圖中未畫出）之間的距離h，并記錄小球通過光電門的時間．移動光電門在豎直桿上的位置，進(jìn)行多次實驗．利用實驗數(shù)據(jù)繪制出如圖2所示的圖象，已知圖象斜率為k，縱截距為b，根據(jù)圖象可知重力加速度g=________．12．（12分）要描繪一個小燈泡的伏安特性曲線，現(xiàn)提供下列器材:A．電壓表B．電流表C．滑動變阻器D．學(xué)生電源，還有電鍵、導(dǎo)線若干（1）為使實驗誤差盡量減小，要求從零開始多取幾組數(shù)據(jù)，請在方框內(nèi)畫出滿足實驗要求的電路圖____．（2）實驗得到小燈泡的伏安特性曲線如圖所示，如果將這個小燈泡與電動勢為、內(nèi)阻為的電源和一個阻值為的定值電阻串聯(lián)形成閉合回路，此時小燈泡消耗的電功率為________．（保留位有效數(shù)字）四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）質(zhì)譜分析儀中，為解決帶電粒子速度方向的發(fā)散問題，常使用準(zhǔn)直管和偏轉(zhuǎn)電場的小孔相配合的方式。如圖甲所示的質(zhì)譜分析儀中，離子源A產(chǎn)生的初速為零、帶電量均為e、質(zhì)量不同的正離子被電壓為U0的加速電場加速后勻速通過準(zhǔn)直管，從中軸線上的O點(diǎn)垂直射入勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場，偏轉(zhuǎn)后通過極板MN上的小孔S離開電場，經(jīng)過一段勻速直線運(yùn)動，垂直于邊界O′P進(jìn)入扇形勻強(qiáng)磁場區(qū)域O′PQ。質(zhì)量為m的正離子恰好能夠垂直打在O′Q的中點(diǎn)S1處，已知MO=d，MS=2d，O′T=R，∠PO′Q=90°。（忽略粒子所受重力）求：（1）正離子到達(dá)O點(diǎn)的動能；（2）偏轉(zhuǎn)電場場強(qiáng)E0的大小以及MN與O′P的夾角；（3）扇形勻強(qiáng)磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；（4）能打在O′Q上的正離子的質(zhì)量mx的范圍；14．（16分）如圖所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌，相距L＝0.50m，左端接一電阻R＝0.20Ω，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.40T，方向垂直于導(dǎo)軌平面，導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上，并能無摩擦地沿導(dǎo)軌滑動，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計，當(dāng)ab以v＝4.0m/s的速度水平向右勻速滑動時，求：（1）ab棒中感應(yīng)電動勢的大小，并指出a、b哪端電勢高；（2）回路中感應(yīng)電流的大小；（3）維持ab棒做勻速運(yùn)動的水平外力F的大?。?5．（12分）如圖所示，一玻璃工件折射率為n，左側(cè)是半徑為R的半球體，右側(cè)是長為8R、直徑為2R的圓柱體。一細(xì)束光線頻率為f，沿半球體半徑方向射入工件，最終這束光都能到達(dá)圓柱體的右端面，忽略光在圓柱體端面的反射，已知光在真空中的傳播速度為c。求：（1）光在玻璃工件中的波長；（2）光在工件中傳播所需最長時間。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】

A項：線框在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動時，穿過線框的磁感線條數(shù)不變，即磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A錯誤；B項：線框在磁場中轉(zhuǎn)動時，穿過線框的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B正確。CD項：線框與磁場平行，穿過線框的磁通量為零，當(dāng)線框向右平動時，磁通量保持為零，沒有變化，所以沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故CD錯誤。故選：B。2、D【解析】試題分析：由圖可知，tl和t3這兩時刻的磁通量大小為BS，方向相反；故穿過線圈磁通量的變化量為2BS；故A錯誤；從t3到t4這段時間磁通量的變化為BS，則平均電動勢；因此通過電阻R的電荷量為；故B錯誤；t3時刻電動勢E=NBSω；則由法拉第電磁感應(yīng)定律可知：；則穿過線圈的磁通量變化率為BSω；故C錯誤；電流表的示數(shù)為有效值，則有：；故D正確；故選D．考點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律；交流電的有效值3、B【解析】

A．氣體由A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C過程中，圖象上的點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率p/T減小，由氣態(tài)方程pV/T=C知，氣體的體積不斷增大，氣體對外界做功，所以W1＜0，W2＜0，所以A錯誤；B．在AB過程中，氣體的溫度不斷升高，同時對外做功，要吸熱，所以Q1＞0，在BC過程中，氣體的溫度不變，內(nèi)能不變，但同時對外做功，要吸熱，所以Q2＞0，所以B正確；CD．在全程中，溫度升高，內(nèi)能增大，根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=Q+W得知，氣體吸收的熱量大于氣體對外做功，即有|W1|+|W2|＜|Q1|+|Q2|．所以CD錯誤．故選B．點(diǎn)睛：本題要知道AO、BO、CO連線可表示等容變化，根據(jù)斜率分析對應(yīng)的體積大小，并掌握熱力學(xué)第一定律，能用來分析能量的變化．較好的考查了應(yīng)用圖象解決物理問題的能力．4、A【解析】

水上方蒸汽的氣壓叫飽和氣壓，只與溫度有關(guān)，只要下面還有水，那就是處于飽和狀態(tài)，根據(jù)飽和汽壓的特點(diǎn)進(jìn)行分析．【詳解】在一定的溫度下，飽和氣的分子數(shù)密度是一定的，飽和汽的壓強(qiáng)也是一定的?；钊咸崆埃荛]容器中水面上水蒸氣為飽和汽，水蒸氣密度一定，其飽和汽壓一定。當(dāng)活塞上提時，密閉容器中水面會有水分子飛出，使其上方水蒸氣與水又重新處于動態(tài)平衡，達(dá)到飽和狀態(tài)。在溫度保持不變的條件下，水蒸氣密度不變，飽和汽壓也保持不變。故A正確，BCD錯誤。故選A。【點(diǎn)睛】本題主要考查飽和汽和飽和汽壓等概念的理解，關(guān)于這兩個概念注意：飽和汽壓隨溫度的升高而增大，飽和氣壓與蒸汽所占的體積無關(guān)，與該蒸汽中有無其他氣體也無關(guān)，不能用氣體實驗定律分析，這是飽和氣體，不是理想氣體．5、D【解析】

A.沙漠中會出現(xiàn)“蜃景”現(xiàn)象，這是光的折射現(xiàn)象，A錯誤。B.太陽光通過三棱鏡，由于各種色光的折射率不同，而發(fā)生色散形成彩色光譜，B錯誤。C.肥皂泡在陽光照耀下呈現(xiàn)出彩色條紋這是光的薄膜干涉現(xiàn)象，C錯誤。D.光都會有衍射現(xiàn)象，當(dāng)光經(jīng)過大頭針尖時，大頭針尖邊緣輪廓會模糊不清，這是光的衍射現(xiàn)象，D正確。6、B【解析】因萬有引力充當(dāng)了衛(wèi)星做圓周運(yùn)動的向心力，則衛(wèi)星內(nèi)的物體均處于完全失重狀態(tài)，選項A正確；根據(jù)可知，若A衛(wèi)星的運(yùn)行速度大小為，則B衛(wèi)星的運(yùn)行速度大小為，選項B錯誤；因A的運(yùn)轉(zhuǎn)半徑大于B，則A衛(wèi)星的發(fā)射速度大于B衛(wèi)星的發(fā)射速度，選項C正確；根據(jù)可得，則地球的密度，則若已知B衛(wèi)星的運(yùn)行周期T，可算出地球的平均密度，選項D正確；此題選擇錯誤的選項，故選B.點(diǎn)睛：該題為天體運(yùn)動的典型題型，由萬有引力提供向心力，再根據(jù)向心力的基本公式求解表達(dá)式即可；注意結(jié)論性的問題的記憶，例如已知近地衛(wèi)星的周期可求解地球的密度.二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、ACD【解析】

A.振子向平衡位置運(yùn)動時，加速度與速度方向都指向平衡位置，方向相同，選項A正確；B.在干涉現(xiàn)象中，振動加強(qiáng)點(diǎn)的振幅總比減弱點(diǎn)的振幅要大，振動加強(qiáng)點(diǎn)和振動減弱點(diǎn)都在平衡位置上下做簡諧振動，因此振動加強(qiáng)點(diǎn)的位移不一定比減弱點(diǎn)的位移大，選項B錯誤；C.單擺在周期性外力作用下做受迫振動，其振動周期等于驅(qū)動力的周期，與單擺的擺長無關(guān)，選項C正確；D.根據(jù)多普勒效應(yīng)，火車鳴笛向我們駛來，我們聽到的笛聲頻率比聲源發(fā)出的頻率高，選項D正確；E.當(dāng)水波通過障礙物時，若障礙的尺寸與波長差不多，或比波長小的多時，將發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，選項E錯誤.8、BC【解析】

A.第二類永動機(jī)不能制成，因為違反了宏觀熱現(xiàn)象的方向性，即違反了熱力學(xué)第二定律，故A不符合題意．B.一定質(zhì)量的理想氣體在等溫壓縮過程中，溫度不變，內(nèi)能不變，壓縮氣體，外界對氣體做功，則一定向外界放出熱量，故B符合題意．C.根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，故C符合題意．D.能量轉(zhuǎn)化過程中，存在能量耗散，不能使散失在環(huán)境中的內(nèi)能全部重新收集起來加以利用，故D不符合題意．9、AD【解析】

A．由題意可知，根據(jù)右手定則，右圖中，環(huán)左端面電流方向垂直紙面向里，右端面電流方向向外，則有(俯視)順時針的感應(yīng)電流，故A項符合題意；B．根據(jù)楞次定律可知，環(huán)受到的安培力向上，阻礙環(huán)的運(yùn)動，故B項不符合題意；C．圓環(huán)落入磁感應(yīng)強(qiáng)度B的徑向磁場中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢圓環(huán)的電阻電流圓環(huán)所受的安培力大小由牛頓第二定律得其中質(zhì)量聯(lián)立解得故C項不符合題意；D．當(dāng)圓環(huán)做勻速運(yùn)動時，安培力與重力相等，速度最大，即有可得解得故D項符合題意。10、ACE【解析】

AB.由圖讀出波長=6m．根據(jù)質(zhì)點(diǎn)P的振動情況可得：該波的周期為T=1.0s+0.2s=1.2s，則波速為；根據(jù)質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動情況可知，圖示時刻P點(diǎn)運(yùn)動方向沿y軸負(fù)方向，則沿波x軸負(fù)方向傳播，故A正確，B錯誤；C.由圖知質(zhì)點(diǎn)M與質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置之間的距離是半個波長，振動情況總是相反，則某時刻質(zhì)點(diǎn)M到達(dá)波谷處，則質(zhì)點(diǎn)P一定到達(dá)波峰處，故C正確；D.圖示時刻，質(zhì)點(diǎn)M與質(zhì)點(diǎn)Q的位移大小相等、方向相反，但它們平衡位置之間的距離不是半個波長的奇數(shù)倍，所以位移不是總是相反，故D錯誤；E.從圖示位置開始計時，質(zhì)點(diǎn)P的振動方程為cm，當(dāng)t=2.0s時，代入解得：y=20cm，即從圖示位置開始計時，在2.0s時刻，質(zhì)點(diǎn)P的位移為20cm，故E正確．故選ACE．三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、4h0【解析】

（1）[1]小鋼球運(yùn)動到光電門處的瞬時速度近似等于平均速度，則：[2]根據(jù)：可得：（2）[3]由：則：（3）[4]設(shè)小球到達(dá)P點(diǎn)的速度為v0，則根據(jù)：且：聯(lián)立解得：則：解得：【名師點(diǎn)睛】解答本題要知道極短時間內(nèi)的平均速度可以代替瞬時速度，能根據(jù)自由落體運(yùn)動的基本公式分析，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．12、圖見解析；0.09-0.11；【解析】

（1）[1]．由于小燈泡的內(nèi)阻和電流表內(nèi)阻相接近，所以為了避免電流表分壓過大，所以電流表應(yīng)采用電流表外接法，小燈泡兩端電壓從零開始，所以采用滑動變阻器的分壓接法，電路圖如圖所示（2）[2]．將定值電阻和電源內(nèi)阻看成一體，在圖中作出電源的伏安特性曲線，與縱軸的交點(diǎn)表示電源電動勢，短路電流，圖線的交點(diǎn)為燈泡的工作點(diǎn)，由圖可知，電流為0.2A；電壓為0.5V，則燈泡的功率為：P=UI=0.2×0.5=0.1W；【點(diǎn)睛】根據(jù)滑動變阻器分壓及限流接法的不同作用，結(jié)合題意選擇滑動變阻器的接法；由電流表、電壓表與燈泡內(nèi)阻間的大小關(guān)系確定電流表的接法．在U-I圖線上做出電源的外電壓和電流的關(guān)系圖線，與伏安特性